框架结构构件截面设计必须考虑的问题
确定结构的抗震等级;
根据强柱弱梁、强剪弱弯、强节点、重要性、位置不利等原则,按规范要求对相应截面的内力设计组合值进行调整;
按梁、柱、节点顺序,进行构件的强度和延性设计;
框架结构抗震构造措施。
截面强度验算基本公式
ü 地震作用效应内力组合设计值起控制的截面,抗震验算采用下式
p 构件内力组合的设计值S ,根据强柱弱梁、强剪弱弯、强节点、重要性、位置不利等原则,按规范要求对相应截面的内力设计组合值进行调整
框架梁截面的抗震设计
ü 框架梁的几种非延性破坏破坏形态:
剪切破坏(应避免,采取强剪弱弯措施)
塑性铰转动过大(限制受压区高度,提高截面转动能力)
锚固破坏(构造要求)
设计原理:遵守受弯构件正、斜截面设计的若干规定,但必须保证结构的延性。以下为框架梁抗震设计的要点:
一、正截面设计时受压区高度的限制:
二、斜截面抗震设计的要点
剪力设计值的调整(强剪弱弯的要求)
一级框架及9度时尚应符合:
式中 V——梁端截面组合的内力设计值;
ln——梁的净跨;
VGb——重力荷载代表值作用下,按简支梁分析的梁端剪力设计值;
——分别为梁左右端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值;
——分别为梁左右端截面实际抗震抗弯承载力对应的弯矩值;
hvb——梁端剪力增大系数:一、二、三级框架梁分别取1.3、1.2、1.1
框架柱截面的抗震设计
ü 正截面抗震设计要点
(一) 柱轴压比验算
(1) 目的:保证构件具备较好的延性,轴压比越高,延性越差。
(2) 轴压比定义:柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值;可不进行地震作用计算的结构,取无地震作用组合的轴力设计值。
规范规定的框架柱轴压比限值
ü 柱轴压比限值的调整和补充说明:
p 剪跨比不大于2的柱轴压比限值应降低0.05;剪跨比小于1.5的柱,轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施
p 沿柱全高采用较好约束的情况,轴压比限值均可增加 0.10
p 采用井字复合箍且箍筋肢距≤200、S≤100、dsv≥12
p 采用复合螺旋箍且箍筋肢距≤200、S≤100、dsv≥12
p 采用连续复合矩形螺旋箍且箍筋肢距≤200、S≤80、dsv≥10
p 在柱的截面中部附加芯柱,其中另加的纵向钢筋的总面积不少于柱截面面积的0.8%,轴压比限值可增加0.05
p 任何情况下柱轴压比不应大于1.05